一种汽车仪表速度采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车仪表速度采集系统，高电平速度信号稳压输出电路接收外界高电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定高电平信号，低电平速度信号稳压输出电路接收外界低电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定低电平信号，过压保护电路对汽车仪表速度采集系统进行过压保护，信号过滤电路滤除外界输入的速度传感器信号中高频信号及噪音信号；本实用新型采用三极管开关特性原理，避免了外界信号对采集信号的影响，同时具有信号过滤、电路保护的作用，可适应各种传感器电压，采集信号准确稳定，不会出现测速不准或无法测速的现象，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
【专利说明】一种汽车仪表速度采集系统【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车电路【技术领域】，尤其涉及一种汽车仪表速度采集系统。
【背景技术】
[0002]目前汽车仪表需要显示汽车的速度，基本以电机指针方式实现，常用的电路都是通过分压、一定的滤波都到速度方波信号，然后通过单片机的捕获计算获得速度信息。
[0003]现有的速度采集电路如图1所示，速度传感器发出速度信号，仪表端口采集，传感器目前多半米用霍尔传感器，发出的信号一般都是方波信号，通过C8 (0.01uF/50v)滤波，Z2 二极管反向截止，信号通过R8和R12的分压滤波，再进过一次C9滤波，给mcu速度信号，mcu采用freescale的mc9sl2hy48单片机，mc9sl2hy48对高电平采集信号一般要求4V或以上。
[0004]当外界传感器信号是高电平(12V)时，Z2 二极管的反向截止，P_IGN为12V，P_IGN通过R5，R8，R12的分压，mcu速度采集口采集的电压大概为12*47K (10K+68K+47K)=
4.5V(这里忽略单片机采集端口内阻)，单片机此时采集到的是高电平。
[0005]当传感器信号是低电平(OV)时，Ζ2 二极管管压差是0.7V，则Ζ2 二极管阳极嵌位到电压0.7V，0.7V电压通过R8、R12分压，进mcu速度端口是低电平，Mcu就是根据采集到的高低电平时间计算出速度来。
[0006]现有的速度采集电路是通过分压来获得单片机能够接收的电压，这就要求外界的速度信号不能有波动，高了，单片机分压获得的就高，单片机承受不了，外界速度信号电压低了，单片机又采集不到，实际传感器过来的信号是不稳定的，特别对于有些车电压波动更大，当负载变化时，电网电压会变，还有汽车上有各种干扰，都会使采集的信号不稳，进而导致汽车仪表速度采集系统速度测不出来或不准确。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种汽车仪表速度采集系统，旨在解决现有的速度采集电路是通过分压获得单片机能够接收的电压信号，对采集的外界速度信号要求较高，当采集的外界速度信号不稳时，将导致汽车仪表速度采集系统速度测不出来或不准确的问题。
[0008]本实用新型是这样实现的，一种汽车仪表速度采集系统，该汽车仪表速度采集系统包括:
[0009]用于接收外界 高电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定高电平信号的高电平速度信号稳压输出电路；
[0010]用于接收外界低电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定低电平信号的低电平速度信号稳压输出电路；
[0011]用于当外界输入的速度传感器信号过压时，对汽车仪表速度采集系统进行过压保护的过压保护电路；[0012]用于滤除外界输入的速度传感器信号中高频信号及噪音信号的信号过滤电路。
[0013]进一步，所述高电平速度信号稳压输出电路及低电平速度信号稳压输出电路通过三极管Ql及三极管Q2的开关特性原理实现稳压信号的输出，所述过压保护电路通过肖特基二极管DSl及肖特基二极管DS2实现过压保护，所述信号过滤电路通过电容Csl及电容Cs2抑制高频、过滤噪音。
[0014]进一步，该汽车仪表速度采集系统的具体电路连接为:电阻RSl的一端为速度传感器信号输入端，电阻RSl的另一端与三极管Ql的基极B相连接，三极管Ql的集电极C与电阻RS2相连接，三极管Ql的发射极E通过电阻RS3接地，三极管Ql的发射极E还与电阻RS4的一端相连接，所述电阻RS4的另一端与电容Cs3的一端相连接，所述电容Cs3的另一端与三极管Q2的基极B及电阻RS5的一端相连接，所述电阻RS5的另一端接地，三极管Q2的基极B还通过电阻RS7与VCC相连接，VCC通过电阻RS6与三极管Q2的集电极C相连接，三极管Q2的发射极E直接接地，三极管Q2的集电极C还为速度检测信号输出端；
[0015]所述过压保护电路中肖特基二极管DSl的阴极与所述三极管Ql的基极B相连接，肖特基二极管DSl的阳极直接接地，所述过压保护电路中肖特基二极管DS2的阴极与所述三极管Q2的基极B相连接，肖特基二极管DS2的阳极直接接地；
[0016]所述信号过滤电路中的电容Cs I并联在电阻RS3的两端，电容Cs2并联在电阻RS5的两端。
[0017]进一步，当外界速度传感器信号为高电平时，三极管Ql及三极管Q2饱和导通，该汽车仪表速度采集系统输出符合单片机速度检测条件的稳定高电平信号；
[0018]当外界速度传感器信号为低电平时，三极管Ql及三极管Q2截止，该汽车仪表速度采集系统输出符合单片机速度检测条件的稳定低电平信号。
[0019]进一步，电阻RSl的阻值为15K，电阻RS2的阻值为20K，电阻RS3的阻值为10K，电阻RS4的阻值为1K，电阻RS5的阻值为20K，电阻RS6的阻值为4.7K，电阻RS7的阻值为30K，肖特基二极管DSl及肖特基二极管DS2的型号为IN5822，电容Csl、电容Cs2及电容Cs3的阻值均为0.0luF, VCC的电压值为5V。
[0020]本实用新型提供的汽车仪表速度采集系统，高电平速度信号稳压输出电路接收外界高电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定高电平信号，低电平速度信号稳压输出电路接收外界低电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定低电平信号，过压保护电路对汽车仪表速度采集系统进行过压保护，有效地防止了电路器件因过压而受损，信号过滤电路滤除外界输入的速度传感器信号中高频信号及噪音信号；当外界速度传感器信号为高电平时，三极管Ql及三极管Q2饱和导通，该汽车仪表速度采集系统输出符合单片机速度检测条件的稳定高电平信号，当外界速度传感器信号为低电平时，三极管Ql及三极管Q2截止，该汽车仪表速度采集系统输出符合单片机速度检测条件的稳定低电平信号；本实用新型采用三极管开关特性原理，避免了外界信号对采集信号的影响，把不能被单片机直接采集的高电压信号转化为可接收的采集信号，同时具有信号过滤、电路保护的作用，可适应各种传感器电压，采集信号准确稳定，不会出现测速不准或无法测速的现象，结构简单，
[0021]实用性强，具有较强的推广与应用价值。【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是现有技术提供的速度采集电路的电路原理图；
[0023]图2为本实用新型实施例提供的汽车仪表速度采集系统的电路原理图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
[0026]图2为本实用新型实施例提供的汽车仪表速度采集系统的电路原理图。为了便于说明，仅仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0027]当外界传感器信号为高电平(一般12V)，IOk的电阻Rs3保证三极管Ql饱和导通，同时保证三极管Q2也导通，4.7k的电阻Rs6保证了三极管Q2饱和导通，VCC电压为5V，给单片机信号电压为稳定的高电平；P_IGN是车钥匙打开，给仪表供的12V电。
[0028]当外界速度信号为低电平，三极管Ql截止，则三极管Q2也截止，单片机速度端口信号为低电平。
[0029]本实用新型根据三极管Ql及三极管Q2的导通截止，把12v的方波信号转化为单片机可接收的方波信号，只要保证三极管Ql及三极管Q2的0.7V基极电压，中间有多个千欧姆电阻，对高低电压信号都适应，因此本实用新型是一个宽电压输入范围的电路。
[0030]肖特基二极管DSl及肖特基二极管DS2对电路起保护作用，型号为IN5822肖特基二极管DSl及肖特基二极管DS2具有比一般的二极管反向导通电压低的特点，当外界速度信号过压时，肖特基二极管DSl及肖特基二极管DS2可快速导通，对后面的器件起到保护作用，同时能快速的恢复，一般只要几纳秒，肖特基二极管DSl及肖特基二极管DS2对如汽车上的浪涌电压干扰起到很好的保护作用；
[0031]同时电容Csl、电容Cs2和电容Cs3有抑制高频，过滤噪音的作用。
[0032]本实用新型实施例提供的汽车仪表速度采集系统，高电平速度信号稳压输出电路接收外界高电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定高电平信号，低电平速度信号稳压输出电路接收外界低电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定低电平信号，过压保护电路对汽车仪表速度采集系统进行过压保护，有效地防止了电路器件因过压而受损，信号过滤电路滤除外界输入的速度传感器信号中高频信号及噪音信号；当外界速度传感器信号为高电平时，三极管Ql及三极管Q2饱和导通，该汽车仪表速度采集系统输出符合单片机速度检测条件的稳定高电平信号，当外界速度传感器信号为低电平时，三极管Ql及三极管Q2截止，该汽车仪表速度采集系统输出符合单片机速度检测条件的稳定低电平信号；本实用新型采用三极管开关特性原理，避免了外界信号对采集信号的影响，把不能被单片机直接采集的高电压信号转化为可接收的采集信号，同时具有信号过滤、电路保护的作用，可适应各种传感器电压，采集信号准确稳定，不会出现测速不准或无法测速的现象，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种汽车仪表速度采集系统，其特征在于，该汽车仪表速度采集系统包括:用于接收外界高电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定高电平信号的高电平速度信号稳压输出电路；用于接收外界低电平的速度传感器信号，输出符合单片机速度检测条件的稳定低电平信号的低电平速度信号稳压输出电路；用于当外界输入的速度传感器信号过压时，对汽车仪表速度采集系统进行过压保护的过压保护电路；用于滤除外界输入的速度传感器信号中高频信号及噪音信号的信号过滤电路。
2.如权利要求1所述的汽车仪表速度采集系统，其特征在于，所述高电平速度信号稳压输出电路及低电平速度信号稳压输出电路主要由三极管Ql及三极管Q2构成；所述过压保护电路主要由肖特基二极管DSl及肖特基二极管DS2构成，所述信号过滤电路主要由电容Csl、电容Cs2、电容Cs3构成。
3.如权利要求2所述的汽车仪表速度采集系统，其特征在于，该汽车仪表速度采集系统的具体电路连接为:电阻RSl的一端为速度传感器信号输入端，电阻RSl的另一端与三极管Ql的基极B相连接，三极管Ql的集电极C与电阻RS2相连接，三极管Ql的发射极E通过电阻RS3接地，三极管Ql的发射极E还与电阻RS4的一端相连接，所述电阻RS4的另一端与电容Cs3的一端相连接，所述电容Cs3的另一端与三极管Q2的基极B及电阻RS5的一端相连接，所述电阻RS5的另一端接地，三极管Q2的基极B还通过电阻RS7与VCC相连接，VCC通过电阻RS6与三极管Q2的集电极C相连接，三极管Q2的发射极E直接接地，三极管Q2的集电极C还为速度检测信号输出端；所述过压保护电路中肖特基二极管DSl的阴极与所述三极管Ql的基极B相连接，肖特基二极管DSl的阳极直接接地，所述过压保护电路中肖特基二极管DS2的阴极与所述三极管Q2的基极B相连接，肖特基二极管DS2的阳极直接接地；所述信号过滤电路中的电容Csl并联在电阻RS3的两端，电容Cs2并联在电阻RS5的两端。
【文档编号】G01P3/44GK203443967SQ201320573673
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】张庆九, 杨进峰 申请人:江苏新通达电子科技股份有限公司